Tìm hiểu về Giao thức Cấu hình Host Động DHCP pot

Tìm hiểu về Giao thức Cấu hình Host Động DHCP

Share [Đọc: 1418-Ngày đăng: 07-06-2009-Ngày sửa: 07-06-2009]

DHCP là viết tắt của Dynamic Host Configuration Protocol (Giao thức Cấu

hình Host Động): được thiết kế làm giảm thời gian chỉnh cấu hình cho mạng

TCP/IP bằng cách tự động gán các địa chỉ IP cho khách hàng khi họ vào mạng.

DHCP tập trung việc quản lý địa chỉ IP ở các máy tính trung tâm chạy chương trình DHCP.

Mặc dù có thể gán địa chỉ IP vĩnh viễn cho bất cứ máy tính nào trên mạng, DHCP cho phép gán

tự động. Để khách có thể nhận địa chỉ IP từ máy chủ DHCP, bạn khai báo cấu hình để khách

"nhận địa chỉ tự động từ một máy chủ". Tùy chọn này xuất hiện trong vùng khai báo cấu hình

TCP/IP của đa số hệ điều hành. Một khi tùy chọn này được thiết lập, khách có thể "thuê" một địa

chỉ IP từ máy chủ DHCP bất cứ lúc nào. Phải có ít nhất một máy chủ DHCP trên mạng. Sau khi

cài đặt DHCP, bạn tạo một phạm vi DHCP (scope), là vùng chứa các địa chỉ IP trên máy chủ, và

máy chủ cung cấp địa chỉ IP trong vùng này.

DHCP là một thuận lới rất lớn đối với người điều hành mạng. Nó làm yên tâm về các vấn đề

cố hữu phát sinh khi phải khai báo cấu hình thủ công. Hãy xem sự so sánh dưới đây để biết

DHCP làm nhẹ bớt công việc như thế nào:

Không có DHCP: Khi cấu hình thủ công, bạn phải gán địa chỉ cho mọi máy trạm trên mạng.

Người dùng phải gọi đến bạn để biết địa chỉ IP vì bạn không muốn phụ thuộc vào họ để cấu hình

địa chỉ IP. Cấu hình nhiều địa chỉ IP có khả năng dẫn đến lỗi, rất khó theo dõi và sẽ dẫn đến lỗi

truyền thông trên mạng. Cuối cùng bạn sẽ hết địa chỉ IP đối với mạng con nào đó hoặc đối với

toàn mạng nếu bạn không quản lý cẩn thận các địa chỉ IP đã cấp phát. Bạn phải thay đổi địa chỉ

IP ở máy trạm nếu nó chuyển sang mạng con khác. Người dùng di động đi từ nơi này đến nơi

khác, có nhu cầu thay đổi địa chỉ IP nếu họ nối với mạng con khác trên mạng.

Có DHCP: Máy chủ DHCP tự động cho người dùng thuê địa chỉ IP khi họ vào mạng. Bạn chỉ

cần đặc tả phạm vi các địa chỉ có thể cho thuê tại máy chủ DHCP. Bạn sẽ không bị ai quấy rầy

về nhu cầu biết địa chỉ IP.

DHCP tự động quản lý các địa chỉ IP và loại bỏ được các lỗi có thể làm mất liên lạc. Nó tự

động gán lại các địa chỉ chưa được sử dụng. DHCP cho thuê địa chỉ trong một khoảng thời gian,

Cấu hình DHCP

có nghĩa là những địa chỉ này sẽ còn dùng được cho các hệ thống khác. Bạn hiếm khi bị hết địa

chỉ. DHCP tự động gán địa chỉ IP thích hợp với mạng con chứa máy trạm này. Cũng vậy, DHCP

tự động gán địa chỉ cho người dùng di động tại mạng con họ kết nối.

Trình tự thuê Địa chỉ IP DHCP là một giao thức Internet có nguồn gốc ở BOOTP (bootstrap

protocol), được dùng để cấu hình các trạm không đĩa. DHCP khai thác ưu điểm của giao thức

truyền tin và các kỹ thuật khai báo cấu hình được định nghĩa trong BOOTP, trong đó có khả

năng gán địa chỉ. Sự tương tự này cũng cho phép các bộ định tuyến hiện nay chuyển tiếp các

thông điệp BOOTP giữa các mạng con cũng có thể chuyển tiếp các thông điệp DHCP. Vì thế,

máy chủ DHCP có thể đánh địa chỉ IP cho nhiều mạng con.

Quá trình đạt được địa chỉ IP được mô tả dưới đây:

Bước 1: Máy trạm khởi động với "địa chỉ IP rỗng" cho phép liên lạc với máy chủ DHCP bằng

giao thức TCP/IP. Nó chuẩn bị một thông điệp chứa địa chỉ MAC (ví dụ địa chỉ của card

Ethernet) và tên máy tính. Thông điệp này có thể chứa địa chỉ IP trước đây đã thuê. Máy trạm

phát tán liên tục thông điệp này lên mạng cho đến khi nhận được phản hồi từ máy chủ.

Bước 2: Mọi máy chủ DHCP có thể nhận thông điệp và chuẩn bị địa chỉ IP cho máy trạm.

Nếu máy chủ có cấu hình hợp lệ cho máy trạm, nó chuẩn bị thông điệp "chào hàng" chứa địa chỉ

MAC của khách, địa chỉ IP "chào hàng", mặt nạ mạng con (subnet mask), địa chỉ IP của máy chủ

và thời gian cho thuê. Địa chỉ "chào hàng" được đánh dấu là "reserve" (để dành). Máy chủ

DHCP phát tán thông điệp chào hàng này lên mạng.

Bước 3: Khi khách nhận thông điệp chào hàng và chấp nhận một trong các địa chỉ IP, máy

trạm phát tán thông điệp này để khẳng định nó đã chấp nhận địa chỉ IP và từ máy chủ DHCP

nào.

Bước 4: Cuối cùng, máy chủ DHCP khẳng định toàn bộ sự việc với máy trạm. Để ý rằng lúc

đầu máy trạm phát tán yêu cầu về địa chỉ IP lên mạng, nghĩa là mọi máy chủ DHCP đều có thể

nhận thông điệp này. Do đó, có thể có nhiều hơn một máy chủ DHCP tìm cách cho thuê địa chỉ

IP bằng cách gởi thông điệp chào hàng. Máy trạm chỉ chấp nhận một thông điệp chào hàng, sau

đó phát tán thông điệp khẳng định lên mạng. Vì thông điệp này được phát tán, tất cả máy chủ

DHCP có thể nhận được nó. Thông điệp chứa địa chỉ IP của máy chủ DHCP vừa cho thuê, vì thế

các máy chủ DHCP khác rút lại thông điệp chào hàng của mình và hoàn trả địa chỉ IP vào vùng

địa chỉ, để dành cho khách hàng khác.

Từ BOOTP đến DHCP

Từ BOOTP đến DHCP

Trong mạng máy tính, giao thức Bootstrap, hay BOOTP, là một giao thức

mạng mà máy client sử dụng để lấy địa chỉ IP từ một máy server. Giao thức

BOOTP được chỉ định trong RFC 951.

BOOTP thường được sử dụng trong tiến trình “bootstrap” khi máy tính đang

khởi động. Server cấu hình BOOTP gán địa chỉ IP cho từng máy client từ một dãy

địa chỉ . BOOTP sử dụng giao thức UDP (User Datagram Protocol) làm giao thức

vận chuyển .

Về phương diện lịch sử, BOOTP được sử dụng cho các máy trạm không đĩa

cứng với hệ điều hành UNIX ( hoặc tương tự) tìm thấy được vị trí của file boot

máy ngoài việc nhận được địa chỉ IP, và cũng bởi giao thức này mà các cơ quan xí

nghiệp dùng để trỉển khai việc cài đặt mới hệ điều hành (ví dụ :hệ điều hành

Windows) cho các máy tính cá nhân (PC) chưa có hệ điều hành.

Lúc ban đầu người ta phải để chương trình của giao thức này trong đĩa mềm

gọi là đĩa mềm boot. Đĩa mềm này khởi động để thiết lập các kết nối mạng sơ khởi.

Sau này việc sản xuất ra các cạc mạng tích hợp giao thức này trong BIOS cũng như

là tích hợp trong bo mạch chủ với những cạc mạng on-board, như thế cho phép

máy boot trực tiếp qua cạc mạng.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) là một giao thức cao cấp hơn

cho cùng mục đích và thay thế cho BOOTP. Phần lớn các DHCP servers hổ trợ

thêm BOOTP.

Tổng quan, lịch sử và chuẩn về BOOTP

Bộ giao thức TCP/IP đã có mặt gần 3 thập kỷ, và vấn đề làm thế nào tự động

hóa việc cấu hình các thông số cho các máy sử dụng địa chỉ IP đã có từ lâu. Vào

đầu thập niên 1980, các mạng điện toán còn nhỏ và tương đối đơn giản. Việc cấu

hình tự động TCP/IP không được coi là quan trọng lắm mặc dầu có sự khó khăn

trong cấu hình các thông số bằng tay. Nó quan trọng ở chỗ không có cách nào khác

để cấu hình các máy trạm không có ổ đĩa cứng.

Như chúng ta đã biết, nếu không có một dạng nào đó cất giữ dữ liệu bên

trong máy, một thiết bị phải cậy vào một người nào đó hay một cái gì đó bên ngoài

để nói cho nó biết nó “là ai”(địa chỉ của nó) và phải vận hành như thế nào mỗi lần

mở máy. Khi một thiết bị như thế được bật lên , nó phải ở một tình thế khó khăn:

nó cần phải sử dụng IP để liên lạc với một thiết bị khác để nhờ thiết bị này cung

cấp thông tin cho nó biết làm sao liên lạc với nhau bằng cách sử dụng IP! Tiến

trình này được gọi là “bootstrapping” hay nói cho gọn “booting”, từ bootstrap

nghĩa đen là dây gắn vào phía trên gót giày , ẩn dụ một người dùng một vật nhỏ để

kéo một vật lớn hơn là chiếc giày vào chân. Cũng như vậy, một chương trình nhỏ

dùng để kéo một chương trình lớn hơn là hệ điều hành vào bộ nhớ.

BOOTP: sửa sai các yếu kém của RARP

Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol) là giao thức đầu tiên được

tạo ra để giải quyết “vấn đề bootstrap”. RARP ra đời năm 1984, là một sự biến thể

trực tiếp từ giao thức cấp thấp ARP (Address Resolution Protocol), một giao thức

kết buộc địa chỉ IP với địa chỉ tầng data-link. RARP có khả năng cấp địa chỉ IP cho

thiết bị không có ổ đĩa cứng, bằng cách dùng sự trao đổi đơn giản bằng một truy

vấn và một trả lời trong mối quan hệ client/server .

Quá nhiều hạn chế của RARP trở thành một khó khăn cho mạng:

1. Nó hoạt động bằng broadcasts ở tầng data-link, vì vậy nó đòi hỏi phải có

sự điều chỉnh cho phù hợp với từng phần cứng của nhà sản xuất khác nhau.

2.Một server RARP đòi hỏi phải nằm trên mỗi mạng vật lý để đáp ứng cho

các broadcast ở tầng 2.

3.Mỗi server RARP phải có một người Admin cấp địa chỉ IP bằng tay trên

server.

4.Và điều kém cõi nhất là RARP chỉ cấp địa chỉ IP và không cho thêm một

thông tin nào khác mà máy client rất cần.

RARP rõ ràng là không đủ sức cung cấp thông tin cấu hình TCP/IP cho các

máy tính. Để hổ trợ vừa cho các máy tính không có đĩa cứng vừa cho việc cấu hình

TCP/IP tự động, vì thế mà BOOTP (Bootstrap) được tạo ra. BOOTP được chuẩn

hóa trong RFC 951, xuất bản tháng 9 năm 1985. Giao thức này được phát triển để

giải quyết các hạn chế của RARP:

1.Nó vẫn còn dựa vào quan hệ client/server, nhưng nó được triển khai ở tầng

cao hơn, dùng UDP cho việc vận chuyển. Nó không còn phụ thuộc vào phần

cứng đặc biệt nào của nhà sản xuất như là RARP.

2. Hổ trợ gởi thêm thông tin tới máy client ngoài địa chỉ IP.Thông tin thêm

này thường được gởi trong một thông điệp duy nhất.